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Diese Erfindung betrifft allgemeinen
Fahrzeug-Windschutzscheiben-Wischersysteme, und speziell ein System von der
Art, das einen röhrenartigen Rahmen besitzt, an dem
verschiedene Gehäuse montiert sind, wie dies im einzelnen in
dem Oberbegriff zum Anspruch 1 angegeben ist oder
beispielsweise in GB-A-2 227 926 offenbart ist.
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Ein Typ eines Wischersystems, das eine längliche Stahlröhre
beinhaltet, die an dem Fahrzeugkörper unterhalb der
Windschutzscheibe angebracht ist und die als eine Grundlage oder
Rahmen dient, an dem andere Komponenten befestigt werden
können, findet zunehmende Akzeptanz. Unter diesen
Komponenten sind verschiedene Gehäuse, wie beispielsweise
eine Gehäuse für einen Antriebsmotor oder Schwenk-Gehäuse
für die Wischerschäfte. Herkömmlicherweise ist das
Motorgehäuse an einen getrennten Träger befestigt, der an
das Rahmenrohr angeschweißt ist. Ein solcher Träger bietet
eine relativ große und flache Oberfläche, an der das
Motorgehäuse sicher mittels Bolzen befestigt werden kann.
Der Träger stellt jedoch eine zusätzliche Komponente dar,
die unvermeidlich Kosten zuführt. Weiterhin erfordern die
hohen Kräfte, die in Wischersystemen auftreten, insbesondere
in Systemen mit langen Wischern und starken Motoren eine
sehr starke Verschweißung zwischen dem Träger und dem Rohr,
um Metallermüdung zu vermeiden, die sich durch die hohen
Arbeitsbelastungen ergeben kann. Eine direkte Verbindung des
Gehäuses mit dem Rahmenrohr könnte Komponenten und
Herstellungsschritte beseitigen. Es besteht jedoch kein
sofort offensichtlicher Weg, ein Gehäuse, beispielsweise das
Motorgehäuse, sicher an einem Rohr mit rundem Querschnitt zu
befestigen.
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Ein Windschutzscheiben-Wischersystem gemäß der Erfindung ist
durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 im
einzelnen genannten Merkmale gekennzeichnet.
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Die Erfindung schafft ein Mittel, um ein Gehäuse direkt und
sicher an einem Rahmenrohr zu befestigen. Dies wird in einer
Weise ausgeführt, die einen engen Kontakt an der
Zwischenfläche des Rohres und des Gehäuses sicherstellt, und jegliche
Herstellungstoleranzen zwischen den beiden kompensiert.
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In der offenbarten bevorzugten Ausführungsform ist ein
längliches Rahmenrohr eines relativ harten Metalls,
beispielsweise Stahl, zur Befestigung an den Fahrzeugkörper unterhalb
der Windschutzscheibe angepaßt. In der Nähe des Mittelpunkts
des Rohres ist ein Halterungsabschnitt mit einer im
wesentlichen trapezförmigen Form eingestanzt, wobei obere und untere
Wände durch sich nach innen verjüngende Seitenwände
verbunden sind. Der Querschnitt des Halterungsabschnittes,
gemessen in Normalrichtung zur Rahmenrohr-Achse, wird
innerhalb der Beschränkungen des Stanz-Prozesses so konstant
wie nur möglich gehalten, obgleich einige unvermeidliche
Herstellungstoleranzen bestehen.
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Ein Antriebsmotor-Gehäuse ist aus einem relativ weichen
Material wie beispielsweise Aluminium geformt. Das Gehäuse ist
mit einem integralen Kanal-Abschnitt geformt, der aus zwei
Paaren gegenüberliegender, sich nach innen verjüngender
Flansche besteht. Die durch die gegenüberliegenden Flansche
definierte Querschnittsfläche paßt zu der Querschnittsfläche
des RahmenrohrHalterungsabschnittes. Lokalisierte Vorsprünge
in Form von dünnen, integral mit den Flanschoberflächen
geformte Rippen stehen jedoch in diese Querschnittsfläche
vor. Da die dünnen Rippen aus demselben relativ weichen
Material geformt sind, sind sie deformierbar, wenn sie durch
ein härteres Material unter Kraft kontrahiert werden. Das
Befestigungsmittel der Erfindung wird durch ein Paar von
Schließbolzen, die durch ausgerichtete Löcher in den oberen
und unteren Wänden des Rahmenrohrs verlaufen und in das
Gehäuse eingeführt sind, vervollständigt.
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Um das Gehäuse an das Rahmenrohr zu befestigen, werden die
Bolzenlöcher ausgerichtet und die Bolzen eingeführt, um das
Rahmenrohr zwischen die gegenüberliegenden Gehäuseflanschen
zu ziehen. Aufgrund des passenden Querschnitts des
Rahmenrohres und der Gehäuseflansche, scheren die härteren
Seitenwände des Rohres und deformieren die dünnen Rippen
beim Festziehen des Rohres in seinen Sitz. Die Rippen sind
groß genug um zu gewährleisten, daß sie zu einem gewissen
Grad verformt werden, ungeachtet jeglicher
Herstellungstoleranzen der Gehäuseflansche und Rahmenrohr-Seitenwände.
Insofern ist ein fester, enger Kontakt zwischen dem Rohr und dem
Gehäuse gewährleistet. Zur Erhöhung der Sicherheit der
Verbindung sind Keil-Abschnitte nahe der Oberseite eines jeden
Bolzens ausgebildet, die genau in die Bolzenlöcher in der
oberen Rohrwand eingepaßt sind, um die Seitenwände aus und
in die Gehäuseflansche zu drücken.
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Es ist daher ein allgemeines Ziel der Erfindung, in einem
Wischersystem des Typs mit einem am Fahrzeugkörper gehalterten
Rahmenrohres eine sicherere und stabilere Befestigung eines
Gehäuses an dem Rohr zu schaffen.
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Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, durch das
Zusammenwirken eines sich nach innen verjüngenden
Befestigungsabschnittes auf dem Rahmenrohr eines härteren Materials eine
verbesserte Befestigung zu schaffen, indem dieser
Befestigungsabschnitt in einen nach innen sich verjüngenden
Stützabschnitt von passender Querschnittsfläche auf dem Gehäuse
mittes eines Bolzens eingesetzt wird, wobei sich an dem
Befestigungsabschnitt auf dem Gehäuse verformbare Vorsprünge
aus einem weicheren Material weit genug nach außen
erstrecken, um ihre Verformung zu gewährleisten und
ihrerseits engen Kontakt und eine sichere und stabile
Verbindung sicherzustellen.
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Noch ein anderes Ziel der Erfindung ist es, ein nach innen
verjüngenden Befestigungsabschnitt auf einem Rahmenrohr mit
einer oberen Wand und ein Paar von beabstandeten
Seitenwänden zu schaffen und den Befestigungsbolzen mit einem
Keilabschnitt auszustatten, der in die obere Wand eintritt und
die Seitenwände auseinander und in das Gehäuse drückt, um
die Festigkeit der Verbindung zu verbessern.
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Die Erfindung und eine mögliche Ausführungsform sind im
folgenden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen im
besonderen beschrieben, in denen:
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Fig. 1 eine Grundrißansicht eines
Fahrzeug-Wischersystems ist, das eine verbesserte Befestigung
gemäß der Erfindung beinhaltet;
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Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 1
eingekreisten Abschnittes darstellt, wobei ein Teil des
Rahmenrohrs aufgebrochen ist, um das
darunterliegende Gehäuse aufzudecken;
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Fig. 3 eine Querschnittsansicht längs der Linie 3 - 3
ist, die die Teile vor dem Zusammenfügen zeigt;
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Fig. 4 eine Ansicht wie Fig. 3 ist, jedoch die Teile
während des Befestigungsprozesses zeigt;
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Fig. 5 eine Querschnittsansicht längs der Linie 5 - 5
von Fig. 2 ist;
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Fig. 6 eine Querschnittsansicht längs der Linie 6 - 6
von Fig. 3 ist;
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Fig. 7 eine Querschnittsansicht längs der Linie 7 - 7
von Fig. 4 ist;
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Fig. 8 eine Querschnittsansicht längs der Linie 8 - 8
von Fig. 5 ist;
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in Bezug auf die Figuren 11 und 2 wird ein
Fahrzeug-Wischersystem, das eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
beinhaltet allgemein mit 10 bezeichnet. System 10 ist auf
einem Rahmenrohr ausgebaut, das allgemein mit 12 bezeichnet
wird und das aus einem Stück eines runden
Stahl-Rohrmaterials gebildet ist, das in die verschiedenen, gewünschten
Formen gebogen und gestanzt ist. Das Rohr 12 besitzt
Befestigungsringe 14 und 16 an den Enden, die ausgebildet sind, um
an dem Fahrzeugkörper befestigt zu werden und von denen
Abschnitte mit 18 bezeichnet sind. Das Rohr 12 befindet sich
hierbei unterhalb und im allgemeinen parallel zu einer nicht
gezeigten Windschutzscheibe und kann als die Grundlage, an
der andere Komponenten angebracht werden können, dienen.
Unter den anderen Komponenten befindet sich ein Paar von
Wischern 20, ein Antriebsgestänge 22 und ein
Antriebsmotorgehäuse, im allgemeinen mit 24 bezeichnet. Die Erfindung ist
im einzelnen in Hinblick auf die Weise, mit der das
Antriebsmotorgehäuse 24 an dem Rohr 12 befestigt ist, erläutert.
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Bezüglich den Figuren 2 und 3 ist ein Teil des Rahmenrohrs
12 als Befestigungsabschnitt ausgebildet, der im allgemeinen
senkrecht zu der Achse des Rohres 12 einen trapezförmigen
Querschnitt aufweist. Der Querschnitt umf aßt eine obere Wand
26, eine im wesentliche parallele untere Wand 28, und sich
nach innen verjüngende Seitenwände 30. Die Seitenwände 30
sind im wesentlichen flach während die untere Wand 28 in
ihren freien Zustand leicht aufspringt und so in einem
Abstand D von der oberen Wand 26 entfernt liegt. Die oberen
und unteren Wände 26 und 28 sind an zwei axial-beabstandeten
Stellen von einem ausgerichteten Paar von Bolzenlöchern 32
und 34 durchbrochen, wobei das obere einen größeren
Durchmesser als das untere Loch 34 aufweist und nach innen
überhängend ausgebildet ist. Ein eingeführter Befestigungsbolzen,
allgemein mit 36 bezeichnet, ist für jedes Paar von
ausgerichteten Löchern 32 und 34 vorgesehen. Jeder Bolzen 36
besitzt eine obere, vorspringende Muffe 38, die durch das
obere Loch 32, aber nicht durch das untere Loch 34
hindurchpaßt, mit einem zugespitzten Kopf 40 der eng anliegend in
das überhängende obere Loch 32 hineinpaßt. Die Länge der
Muffe der 38, mit X bezeichnet, ist aus einer im folgenden zu
beschreibenden Absicht etwas größer als die Distanz D.
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In Bezug auf die Figuren 2, 3 und 6 besitzt das Motorgehäuse
24, das aus Spritzgußaluminium gebildet ist, zwei Paare von
nach innen zugespitzten einander gegenüberliegenden
Flanschen 42, die integral angeformt sind. Die innere Oberfläche
der Flanschpaare 42 sind innerhalb der erreichbaren
Herstellungstoleranzen im wesentlichen um den gleichen Betrag
beabstandet wie die Seitenwände 30 des Rahmenrohres. Die
Flansche 42 bilden daher zusammen einen Kanalabschnitt an dem
Gehäuse 24 aus, das im wesentlichen den gleichen
trapezförmigen Querschnitt aufweist, der durch die Seitenwände 30
des Rahmenrohr bestimmt ist. Integral an die innere
Oberfläche der gegenüberliegenden Gehäuseflansche 42 sind
örtlich festgelegte Vorsprünge angeformt, die aus parallelen
Paaren von dünnen Rippen 44 bestehen. Wie am besten in Figur
6 gezeigt, befinden sich die Rippen 44 nahe der Ränder der
Flansche 42, und sind scharfkantig. Wegen der Tatsache, daß
die Rippen 44 dünn und integral aus demselben, relativ
weichen Aluminiuininaterial ausgebildet sind, sind sie
deformierbar wenn sie durch eine ausreichende Kraft
zusammengezogen
werden. Im Zentrum zwischen jedem Paar von Flanschen
42 ist ein eingeführter Sockel 46 im allgemeinen senkrecht
zu der endgültigen Lage der Achse des Rahmenrohres 12
ausgerichtet. Das Notorgehäuse 24 besitzt ebenfalls einen
einteilig an einer Seite angeformten Befestigungsring 48.
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Die Figuren 4 bis 8 erläutern, wie das Gehäuse 24 an dem
Rahmenrohr 12 befestigt ist. Jedes Paar von Bolzenlöchern 32
und 34 wird mit einem Sockel 46 ausgerichtet und ein Bolzen
36 wird hineingesteckt und festgezogen. Dies zieht die
Rahmenrohrseitenwande 30 zwischen die inneren Oberflächen
der gegenüberliegenden Paare von Gehäuseflanschen 42 in eine
Richtung, die im allgemeinen rechtwinklig zu der Achse des
Rahmenrohres 12 verläuft. Da die sich verjüngenden
Querschnitte der Seitenwände 30 mit den Gehäuseflanschen 42 im
allgemeinen zusammenpassen und da die Rippen 44 sich in den
Querschnitt hineinerstrecken, berühren die härteren
Seitenwände 30 des Stahlrohrs das weichere Aluminium der Rippen 44
und scheren und verformen diese zunehmend. Die Rippen 44
sind hoch genug um zu gewährleisten, daß dieser Kontakt
trotz einer ungünstigster Schwankung der
Herstellungstoleranz zwischen den Seitenwänden 30 des Rohres und den
Gehäuseflanschen 42 auftritt, aber nicht so groß, daß ihre
Verformung übermäßige Kraft auf die Gehäuseflansche 42
ausübt. Das Auftreten dieses Kontaktes und dieser
Deformation ist in den Figuren 4 und 7 gezeigt. Die vorspringende
Bolzenmuffe 38 berührt schließlich die untere Wand des
Rohres 28 und drückt sie soweit nieder, bis der Bolzen 36 und
das Rohr 12 vollständig aufliegen, und die Verbindung
fertiggestellt ist.
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Nachdem das Gehäuse 24 am Rahmenrohr 12 befestigt ist,
werden nach den Figuren 1, 5 und 8 die verschiedenen Ringe 14,
16 und 48 am Fahrzeugkörper 18 befestigt. Dies ergibt eine
stabile Drei-Punkt-Halterung des Wischersystems 10.
Wichtiger
für die Erfindung ist, daß einige Mechanismen mitwirken,
um zu gewährleisten, daß die Verbindung des Gehäuses 24 mit
dem Rahmenrohr 12 fest und sicher ist. Die Verformung der
Rippen 44 gewährleistet, daß ein kontinuierlicher, enger
Kontakt zwischen den Seitenwänden 30 des Rohres und den
Flanschen 42 besteht, ganz ähnlich des Ausfließens von Mörtel,
um die Lücke zwischen Ziegelsteinen zu füllen. Das
Niederdrücken der unteren Rohrwand 28 durch die Bolzenmuffe 38
gewährleistet einen gespannten, klapperfreien Sitz der unteren
Wand 28. Wenn der Bolzenkopf 40 in das obere Bolzenloch 32
eintritt neigt er dazu, die Seitenwände 30 auseinander zu
zwängen und sie in die Flansche 42 zu drücken. Der Kontakt
zwischen dem Bolzenkopf 40 und dem nach innen überhängenden
oberen Loch 32 schafft einen zusätzlichen Widerstand
gegenüber einem axialen Gleiten des Rohres 12 gegenüber dem
Gehäuse 24. Eine sichere feste Verbindung wird ohne zusätzliche
Träger oder anderen Befestigungskomponenten zwischen dem
Rohr 12 und dem Gehäuse 24 erreicht.
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Abwandlungen der hier beschriebenen bevorzugten
Ausführungsform können ausgeführt werden. Ein jedes Befestigungsteil an
dem Rohr 12 und dem Kanal-Abschnitt des Gehäuses mit
passendem, sich verjüngenden Querschnitt und mit lokalisierten
Vorsprüngen, die in diesen Querschnitt hineinreichen, würde
einen engen Kontakt an der Verbindungs-Zwischenfläche
gewährleisten. Möglicherweise muß das Rohr 12 nicht einmal hohl
sein, obgleich das hohle Rohr 12 ein Vorteil darstellt, da
es ebenfalls zuläßt, daß der Bolzen 36 die oben
beschriebenen gespannten, sicheren Kontakte bewirkt. Das gleiche
System könnte benutzt werden, um ein anderes Gehäuse,
beispielsweise ein Wischer-Schwenk-Gehäuse am Rahmenrohr 12 zu
befestigen. Das Gehäuse könnte möglicherweise aus jedem
Material, sogar einem geeigneten Plastikmaterial, geformt
sein, das weich genug ist um deformierbar zu sein, wenn es
in einen dünnen Vorsprung eingeformt wird. Wenn das Gehäuse
aus Spritzguß besteht, würde eine Möglichkeit darin
bestehen, es so zu formen, daß die unvermeidbaren
hervorspringenden Streifen, die sich an Trennfugen bilden, als
deformierbare Vorsprünge genutzt werden. Daher soll
vorrausgesetzt werden, daß die Erfindung nicht nur auf die offenbarte
Ausführungsform beschränkt vorgesehen ist, sondern den durch
die folgenden Ansprüche bestimmten Umfang aufweist.